【正文】 ，煤燃燒過程中生成的 NOx有三種 方式： ①熱力型 NOx，它是空氣中的氮?dú)庠诟邷叵卵趸傻?NOx； ②燃料型 NOx，它是燃料中含有的氮化合物在燃燒過程中熱分解而又接著氧化而生成的 NOx； ③快速型，它是燃燒時(shí)空氣中氮和燃料中的碳?xì)浠衔锓磻?yīng)生成的 NOx。作為酸性氣體， NOx是僅次于 SO2形成酸雨和酸霧的大氣污染物，對生態(tài)環(huán)境和人體健康有著巨大危害。 表 NOX排放系數(shù) 污染源 平均排放系 數(shù) 煤 民用（包括商業(yè)） 工業(yè)及電力 4kg/t 煤 7~燃料油 民用（包括商業(yè)） 工業(yè) 電力 ~天然氣 民用（包括商業(yè)） 工業(yè) 電力 燃?xì)廨啓C(jī) 移動(dòng)燃燒源 汽油機(jī) 柴油機(jī) 硝酸生產(chǎn)工廠 平頂山工學(xué)院本科畢業(yè)論文 第 4 頁 4 危害 氮的氧化物有 N2O、 NO、 NO N2O N2O N2O5等幾種，總稱氮氧化物，常以 NOx表示。若按燃料類型統(tǒng)計(jì)， %的 NOX源自煤燃燒，%源自各種油品燃燒， %源自焦炭使用過程。 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 1998 年中國與能源消費(fèi)相關(guān)的部分共排放氮氧化物 106t，其中電部門排放 106t，占 %。在人為產(chǎn)生的 NOx 中，由燃料高溫燃燒產(chǎn)生的占 90%以上，其次是化工生產(chǎn)中的硝酸產(chǎn)生，消化過程，炸藥產(chǎn)生和金屬表面硝酸處理等。一方面是由自然界中的固氮菌，雷電等自然過程所產(chǎn)生，每年約生成 5108t。因此開發(fā)經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行的低 NOx排放技術(shù)具有重要的意義 因此，尋找、研究降低煙氣中氮氧化物排放量的科技工作已成為一 件為國為民的大事。我國現(xiàn)役煤粉鍋爐的 NOx 排放為600~1200mg/m3（固態(tài)排渣煤粉爐），對于新建電站鍋爐如果不采用低 NOx 排放技術(shù)，很難滿足 NOx 排放要求。電站鍋爐是集中的燃煤大戶，其 NOx 排放量大且相對集中 ,較其他分散的燃煤用戶較易控制，可以大幅度減少 NOx排放，為此國家環(huán)保局于 1996 年 3 月 7 日頒布了《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB132231996），明確規(guī)定 1997 年 1 月 1 日起環(huán)境影響報(bào)告書待審查批準(zhǔn)的新、擴(kuò)、改建火電廠 300MW 及以上機(jī)組固態(tài)排 平頂山工學(xué)院本科畢業(yè)論文 第 2 頁 2 渣煤粉爐 NOx排放量不得超過 650mg/m3。煤燃燒對我國生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，煤燃燒所釋放的 SO2 占到總排放的 87%， CO2 占到71%， NOx占到 67%，粉塵占到 60%，燃煤產(chǎn)生的污 染嚴(yán)重制約了我國能源工業(yè)乃至整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。這樣的能源構(gòu)成在今后相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)不會(huì)改變，預(yù)計(jì)到 2020 年煤在我國一次能源消費(fèi)中的比例可能下降到67%。NOx可刺 激肺部，使人較難抵抗感冒之類的呼吸系統(tǒng)疾病，呼吸系統(tǒng)有問題的人士如哮喘病患者，較易受二氧化氮影響。 NO 是無色、無刺激氣味的不活潑氣體，在大氣中的 NO 會(huì)迅速被氧化成 NO2。從污染角度考慮的氮氧化物主要是 NO 和 NO2，統(tǒng)稱為 NOx。煤的燃燒造成了嚴(yán)重的空氣污染，特別是燃煤煙氣中的 NOx，對大氣的污染即成為一個(gè)不容忽視的重要問題。眾所周知，氮氧化物是大氣污染的主要物質(zhì)，隨著汽車用量的大幅度增加，以及鍋爐等設(shè)備的尾氣排放，氮氧化物的污染已成為環(huán)境治理的一個(gè)重要課題。平頂山工學(xué)院本科畢業(yè)論文 第 1 頁 1. 緒論 環(huán)境與發(fā)展是人類社會(huì)長期面臨的一個(gè)主題，其中利用煤、石油和天然氣等化石能源引起的諸多環(huán)境問題已成為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)制約因素 , 引起了人們的廣泛關(guān)注。 大氣環(huán)境是人類賴以生存的可貴資源，大氣環(huán)境資源的破壞是一種不可逆的過程，恢復(fù)良好的大氣環(huán)境質(zhì)量要比采取措施從根本上防治大氣污染付出更多的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。特別是中國是當(dāng)今世界上幾乎唯一以煤為初級能源的經(jīng)濟(jì)大國，也是以燃 煤發(fā)電為主的發(fā)展中國家，與發(fā)達(dá)國家相比，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平還有很大差距，環(huán)保技術(shù)的發(fā)展處于落后狀態(tài)。 氮氧化物 NOx是燃煤電廠煙氣排放三大有害物（ SO2， NOx及總懸浮顆粒物 TSP）之一。在絕大多數(shù)燃燒方式下，主要成分是 NO，約占 NOx的 90％多。 NO2是棕紅色有刺激性臭味的氣體。 我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國，目前煤炭占我國能源需求總量的 75%左右，大大超出了 27%的世界平均水平。但就消費(fèi)總量而言，將從現(xiàn)在的 12 億噸增長到 31 億噸。氮氧化物（ NOx）是造成大氣污染的主要污染源之一，它除了形成酸雨，破壞生態(tài)環(huán)境，還能形成光化學(xué)煙霧，危害人類健康。北京市明確要求所有在京電站鍋爐必須采用低 NOx燃燒器，使其 NOx排放低于 550mg/m3，對電站鍋爐 NOx排放實(shí)行更嚴(yán)格限制的新國家標(biāo)準(zhǔn)也在醞釀之中?，F(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)雖然未涉及現(xiàn)役鍋爐，但隨著環(huán)保要求的不斷提高，現(xiàn)役鍋爐對低 NOx 排放技術(shù)也存在巨大的需求。 平頂山工學(xué)院本科畢業(yè)論文 第 3 頁 3 2．氮氧化物的來源及危害 來源 大氣中 NOx的來源主要有兩方面。人類活動(dòng)所產(chǎn)生的 NOx 多集中于城市，工業(yè)區(qū)等人口稠密地區(qū)，因而危害較大。從燃燒系統(tǒng)中排出的氮氧化物 95%以上是 NO，其余的主要是NO2，因此，估算氮氧化物的排放時(shí)都按 NO2計(jì)。工業(yè)部門排放 106t,占 %；交通運(yùn)輸排放約為 106t，占 %。氮氧化物的排放系數(shù)受多種因素影響，表 列出了部分污染源未采取控制措施時(shí)的平均排放系數(shù)。其中污染大氣的主要是 NO 和 NO2。在通常的燃燒溫度下，煤燃燒生成的 NOx中， NO 占 90%以上， NO2占 5%～ 10%，而 N2O 只占 1%左右。 爐膛燃燒過程中形成的 NO 在排向大氣過程中氧化成 NO2。在空氣中 NO 濃度越大，毒性明顯增強(qiáng)，而 NO2的毒性更大，約為 NO 的 4～ 5 倍 ,它對人體的心臟、肝臟、腎臟和血液組織有強(qiáng)烈損害。 NO 還可與 O3反應(yīng) ,從而使 O3變成 O2,臭氧層越來越少。 平頂山工學(xué)院本科畢業(yè)論文 第 5 頁 5 3．降低煙氣中氮氧化物排放量的方法與技術(shù)分析 低氮氧化物燃燒技術(shù) 控制 NOx排放的技術(shù)措施可以分為兩大類：一是所謂的源頭 控制，其特征是通過各種技術(shù)手段，控制燃燒過程中 NOx 的生成反應(yīng)；另一類是所謂的尾部控制，其特征是把已經(jīng)生成的 NOx通過某種手段還原成 N2，從而降低 NOx的排放量。 用改變?nèi)紵龡l件的方法來降低 NOx的排放，統(tǒng)稱為低 NOx燃燒技術(shù)。目前主要有幾種： 低過量空氣燃燒 使 燃燒過程盡可能在接近理論空氣量的條件下進(jìn)行，隨著沿其中過量氧的減少，可以一直 NOx排放的方法。但如爐內(nèi)氧濃度過低 (3%以下 )，會(huì)造成濃度急劇增加，增加化學(xué)不完全燃燒損失，引起飛灰含碳量增加，燃燒效率下降。 NOx 排放量隨著爐內(nèi)空氣量的增加而增加，為了降低 NOx 的排放量，鍋爐應(yīng)在爐內(nèi)空氣量較低的工況下運(yùn)行。根據(jù) NOx生成量與煙 氣中氧量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見，低空氣過剩系數(shù)運(yùn)行抑制 NOx 生成量的幅度與燃料種類、燃燒方式以及排渣方式有關(guān)。因此，在確定空氣過剩系數(shù)時(shí)，必須同時(shí)滿足鍋爐和燃燒效率較高，而 NO 等有害物質(zhì)最少的要求。因此，以爐內(nèi)氧濃度 3%以上，或 CO 體積分?jǐn)?shù)為 2104作為最小過剩系數(shù)的選